Trükkplaat

Aasta kõige olulisem element elektroonilised ahelad ja seadmed on trükkplaat (PCB). Samuti on võimalik ehitada elektrooniline vooluahel koos paneelide ja nullplaatidega, kuid meetod on madal ja vähem efektiivne, kus projekteerimisahel on altid kahjustustele ja projekteerimine hõlmab keerukat vooluahela komponentide paigutamise protsessi.

Füüsikalisi elektroonilisi komponente ja nende juhtmeid läbi pinnale paigaldatud vaskrööbaste toetava PCB leiutis on aga tõesti tähelepanuväärne. Me võime jälgida vähemalt ühte PCB-d kõigis elektroonilistes vidinates, alates mobiiltelefonidest ja lõpetades arvutitega.

Mis on trükkplaat?

Elektroonilisi vooluringe valmistatakse inseneri- ja tööstustehnoloogiates tavaliselt trükkplaatide (PCB) abil. Need plaadid koosnevad spetsiaalsetest materjalidest, mis ei juhi elektrit, näiteks kiud ja klaas. Elektriskomponentide vahel elektri juhtimiseks on ahelad mõeldud traatide asemel vaskrööpadega plaatidele.

The elektroonilised osad on fikseeritud vastavasse asendisse, puurides plaadile augud, asetades komponendid ja jootes need seejärel sobivasse asendisse nii, et vaskrööpad ja komponendid koos moodustavad vooluahela. Trükiplaadid, mida kasutatakse kõigis elektroonikaseadmetes, näiteks autotööstuses, traadita seadmetes, Robotirakendused jne pakuvad kiiret toimimist, juurdepääsu, juhtimist, jälgimist ning täpseid ja täpseid tulemusi võrreldes teiste juhtmestikupõhiste seadmetega. Allpool olev joonis näitab, kuidas vooluahel on paigutatud vaskkihiga trükkplaadile.

555 taimeri trükkplaat

555 taimeriga trükkplaat

PCB kavandamise protsess

Sõltuvalt trükkplaatide tootjast on PCBde kujundamiseks saadaval palju võimalusi. Seda trükkplaadi disaini saab valmistada lahtiselt, kasutades mitmeid masinaid trükkplaatide tootmistööstuses, sealhulgas puurimis-, mulgustamis-, plaadistus- ja lõpptootmisprotsessid, mis viiakse läbi kõrgelt automatiseeritud masinate abil. Laserpuurimine CNC-masinate, automaatsete plaadistamismasinate, riba-söövitusmasinate ja optiliste kontrollseadmete, lendavate sonditestide abil trükkplaatide protsesside elektriliseks testimiseks annab tulemuseks kvaliteetse (suurema tootlusega) PCB-d.

Et lugeja mõistaks seda kontseptsiooni trükkplaatide disaini põhitasandil, aitavad ja juhivad hoolsalt järgmised samm-sammult trükkplaadi kujundamise protseduurid erinevatel tasanditel.

1. samm: kujundage PCB-vooluahel tarkvara abil

Joonistage skemaatiline skeem PCB-paigutustarkvaraga, näiteks CAD-tarkvara, tarkvara Eagle ja Multisim. Seda tüüpi PCB kujundustarkvara sisaldab komponentide kogu, mida saab vooluahela ehitamiseks kasutada. Samuti on võimalik muuta vooluahela kujundust ja seejärel seda vastavalt oma mugavusele ja vajadustele muuta. Siin valisime vooluringi kujundamiseks tarkvara Eagle ja selle protseduur on järgmine:

Avage Eagle trükkplaadi kujundustarkvara.
Ilmub menüüribaga aken.
Klõpsake failimenüüd.
Valige rippmenüüst uus kujundus.
Klõpsake teegi menüül.
Valige rippmenüüst „vali seadmed / sümbol”.
Valige asjakohane kommentaar, topeltklõpsates seda, nii et komponent ilmuks aknale.
Lisage kõik komponendid ja tõmmake ahel õigete ühendustega, nagu joonisel näidatud.

PCB-ahel koos tarkvaraga

Sisestage iga komponendi reiting vastavalt nõudele.
Minge käsutööriistaribale ja klõpsake tekstiredaktori variaare, klõpsake Varriages ja sulgege aken.
Järgmisena ilmub must ekraan, mis on skeemi paigutusest või kilediagrammist, nagu on näidatud alloleval joonisel, ja salvestage see pildivorminguna.

Trükkplaadi paigutus

2. samm: filmi genereerimine

Film genereeritakse valmis trükkplaat skeem PCB paigutustarkvarast, mis saadetakse tootmisüksusesse, kus negatiivne pilt või mask prinditakse plastlehele.

Ringraja film

3. samm: valige tooraine

Suurem osa trükkplaadist on valmistatud purunematu klaasist või klaaskiust, mille vaskfoolium on ühendatud plaadi ühe või mõlema küljega. Seega on purustamatust fenoolist ja liimitud vaskfooliumist valmistatud PCB-d odavamad ja neid kasutatakse sageli kodumajapidamiste elektriseadmetes.
Enamasti on vaja 0,059 tööstusharu standardi järgi vasest plakeeritud laminaati, kas ühe- või kahepoolset plaati. Paneelid võivad olla pügatud, et sisaldada erineva suurusega mai plaate.

Vaskkattega lamineeritud plaadid

4. samm: puurimisavade ettevalmistamine

Trükiplaadile aukude paigaldamiseks kasutatakse masinaid ja karbiidpuure. PCB-de puurimiseks on saadaval kahte tüüpi masinaid, sealhulgas käsitsi- ja CNC-masinad. Käsimasinad vajavad aukude puurimiseks inimese sekkumist või jõupingutusi, samas kui CNC-masinad on arvutipõhised masinad, mis töötavad masinate sõiduplaanide või programmide alusel, mis töötavad nii automaatselt kui ka käsitsi. Puuritud muster salvestatakse arvutisse nagu puuriterade suurused, aukude arv paneeli kohta, puuritud virna, puuritud aeg koormuse kohta jne. PCB-plaadid asetatakse CNC-masinasse ja augud puuritakse vastavalt määratud mustrile asetage trükkplaadi komponendid.

Puuraukude ettevalmistamine

5. samm: rakendage pilt

Trükkplaatide paigutust saab trükkida trükkplaatidele mitmel viisil, näiteks käsitsi pliiatsile, kuivülekannetele, pliiatsi joonistajatele ja printeritele. Laserprinterid on parem viis skeemide printimiseks trükkplaatidele. PCB paigutuse printimiseks läbi laserprinteri kasutatakse järgmisi samme:

Rakenda pilt

Võtke puhas ja korralik vaskpaber ja asetage see laserprinterile.
Järgmisena salvestage kujundatud paigutusfilm arvutisse.
Laserprinter prindib kujundatud vooluahela paigutuse vaskpaberile alati, kui saab arvutist printimiskäsu.

6. samm: eemaldamine ja söövitamine

See protsess hõlmab juhtmeta vase eemaldamist PCB-del, kasutades erinevat tüüpi kemikaale, nagu raudkloriid, ammoonium-per-sulfaat jne. Valmistage lahusti, segades 1% naatriumhüdroksiidi ja 10 grammi naatriumhüdroksiidi pelleteid ühe liitri veega ja segage seda, kuni kõik on lahustunud. Järgmiseks pannakse PCB keemilise kausi peale ja puhastatakse harjaga. selle protsessi käigus, kui PCB on päevalille- või seemneõli tõttu endiselt rasvane, võib selle väljatöötamine kesta umbes 1 minut.

Eemaldamine ja söövitamine

7. samm: testimine

Pärast trükkplaadi tootmisprotsessi lõpetamist läbib plaat testimisprotsessi, et kontrollida, kas trükkplaat töötab korralikult. Tänapäeval on PCB-de suure hulga testimiseks saadaval palju automaatseid testimisseadmeid.

Tänapäeval saadaval olevate kahte erinevat tüüpi testimisseadmeid, mis testivad teie trükkplaate, on ATG testimismasinad, mis lendavad sondi, kinnituseta testrid ja lisaks universaalne võrgu testimise võimalus.

Testimine

See kõik käib PCB kokkupaneku protsessi kohta koos asjakohaste piltidega. Kogu maailmas on nii palju organisatsioone, kes on seda juhtinud disainikonkursid algajatele või harrastajatele. Loodan, et teil võib olla selle teema kohta mõned põhiideed, järgides seda esimesest sammust ja seejärel samm-sammult kujundamise protsessi. Lisaks võite selles küsimuses tekkinud kahtluste või elektroonilise valdkonna tehnilise abi korral meiega ühendust võtta, kommenteerides allpool.